【Frage und Antwort Frage 209】15.11.2016
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【Frage und Antwort, Frage 209】15.11.2016: Erklären Sie den Mechanismus der Inbetriebnahme eines neuen Katalysators mit Öl mit niedrigem Stickstoffgehalt. Nach der Antwort sind Referenzen sichtbar**, es reicht aus, die Schlüsselpunkte richtig zu beantworten, um Punkte zu erhalten. Frische Katalysatoren oder wiederaufbereitete Katalysatoren weisen aufgrund ihrer unverunreinigten Aktivzentren eine hohe Reaktionsaktivität auf. Zudem ist der Beginn der Reaktion schwer zu bestimmen. Außerdem entsteht beim Kontakt von frischen Katalysatoren mit Öl eine Adsorptionswärme von etwa 5 °C ； Daher kommt es, wenn bei der Verwendung eines alten Katalysators die Ölzufuhr bei hohen Temperaturen erfolgt, zu einer heftigen Reaktion zwischen dem Öl und dem Katalysator – wodurch die Reaktionstemperatur nicht kontrolliert werden kann. Für frische Katalysatoren muss die Einlauftemperatur des Öls von etwa 320 °C beim alten Katalysator auf 150 °C gesenkt werden. Auf dieser Basis sollte die Temperatur allmählich erhöht werden, damit die Temperatur im Katalysatorbett im kontrollierbaren Bereich bleibt. Allerdings schaffen die niedrigen Einfülltemperaturen günstige Bedingungen für die Kontrolle der Temperatur im Schichtbett, doch sie führen zu einem weiteren Problem: Bei niedrigen Temperaturen wirkt der Reinigungs-Katalysator nicht mehr zur Reinigung. Es benötigt eine Weile, um die Temperatur von 150 °C auf die Reaktionstemperatur zu erhöhen. Dadurch gelangt der in den Rohstoffen enthaltene, in sehr hohen Mengen vorhandene Stickstoff direkt in den Reaktor und verunreinigt dort den Katalysator dauerhaft. Daher darf in einem Reaktor bei niedrigen Temperaturen kein Öl mit hohem Stickstoffgehalt zugeführt werden, sondern nur Öl mit niedrigem Stickstoffgehalt. Die Qualitätskriterien für Öle mit niedrigem Stickstoffgehalt sind: Diesel mit einem Destillationsendpunkt nach ASTM von ≤ 330 °C sowie einem Gesamtstickstoffgehalt von ≤ 100 ppm. Zusammenfassung der Fragen und Antworten aus dem Jahr 2016 (aktualisiert bis November~~~~) http://bbs.hcbbs.com/thread-1597792-1-1.html. Suche nach Sponsoren für die „Auswahl der zehn besten Mitglieder von HaiChuan im Jahr 2016“: http://bbs.hcbbs.com/thread-1628108-1-1.html (Quelle: HaiChuan Chemie-Forum)
Um eine Überhitzung und Kohlenstoffablagerungen am Katalysator zu verhindern, weist der neue Katalysator eine hohe Aktivität auf, was die Temperaturkontrolle erleichtert. Bei Zerkleinerungskatalysatoren kann ein hoher Stickstoffgehalt dazu führen, dass die sauren Zentren für die Zerkleinerung inaktiv werden!
Beim Zuführen des Öls muss ein Öl mit niedrigem Stickstoffgehalt verwendet werden. Andernfalls führt ein hohes Stickstoffgehalt zu heftigen Reaktionen und starkem Erwärmen, was dazu führen kann, dass die Temperatur im Reaktor in die Höhe schießt. Dadurch kann der Katalysator beschädigt werden und es können Sicherheitsunfälle eintreten.
Hydrokrakkationskatalysatoren weisen saure Zentren auf, während die stickstoffhaltigen organischen Verbindungen in der Rohstoffe basisch sind. Diese baschen Verbindungen greifen die sauren Zentren an und führen so zur Inaktivierung des Katalysators.
Frische Katalysatoren oder wiederaufbereitete Katalysatoren weisen aufgrund ihrer unverunreinigten Aktivzentren eine hohe Reaktionsaktivität auf. Zudem ist der Beginn der Reaktion schwer zu bestimmen. Außerdem entsteht beim Kontakt von frischen Katalysatoren mit Öl eine Adsorptionswärme von etwa 5 °C； Daher kommt es, wenn bei der Verwendung eines alten Katalysators die Ölzufuhr bei hohen Temperaturen erfolgt, zu einer heftigen Reaktion zwischen dem Öl und dem Katalysator – wodurch die Reaktionstemperatur nicht kontrolliert werden kann. Für frische Katalysatoren muss die Einlauftemperatur des Öls von etwa 320 °C beim alten Katalysator auf 150 °C gesenkt werden. Auf dieser Basis sollte die Temperatur allmählich erhöht werden, damit die Temperatur im Katalysatorbett im kontrollierbaren Bereich bleibt. Allerdings schaffen die niedrigen Einfülltemperaturen günstige Bedingungen für die Kontrolle der Temperatur im Schichtbett, doch sie führen zu einem weiteren Problem: Bei niedrigen Temperaturen wirkt der Reinigungs-Katalysator nicht mehr zur Reinigung. Es benötigt eine Weile, um die Temperatur von 150 °C auf die Reaktionstemperatur zu erhöhen. Dadurch gelangt der in den Rohstoffen enthaltene, in sehr hohen Mengen vorhandene Stickstoff direkt in den Reaktor und verunreinigt dort den Katalysator dauerhaft. Daher darf in einem Reaktor bei niedrigen Temperaturen kein Öl mit hohem Stickstoffgehalt zugeführt werden, sondern nur Öl mit niedrigem Stickstoffgehalt. Die Qualitätskriterien für Öle mit niedrigem Stickstoffgehalt sind: Diesel mit einem Destillationsendpunkt nach ASTM von ≤ 330 °C sowie einem Gesamtstickstoffgehalt von ≤ 100 ppm.
Die in dem Rohöl enthaltenen basischen Nitride bilden eine starke Anlagerung an den sauren Zentren des Katalysators. Dadurch ist die Aktivität des neuen Katalysators sehr hoch, die Reaktion verläuft schnell – doch dabei entsteht viel Reaktionswärme. Dies führt zu einer starken Ablagerung von Kohlenstoff auf der Oberfläche des Katalysators, wodurch dessen Aktivität erheblich abnimmt.
Frische Katalysatoren oder wiederaufbereitete Katalysatoren weisen aufgrund ihrer unverunreinigten Aktivzentren eine hohe Reaktionsaktivität auf. Zudem ist der Beginn der Reaktion schwer zu bestimmen. Außerdem entsteht beim Kontakt von frischen Katalysatoren mit Öl eine Adsorptionswärme von etwa 5 °C. Daher kommt es, wenn bei der Verwendung eines alten Katalysators die Ölzufuhr bei hohen Temperaturen erfolgt, zu einer heftigen Reaktion zwischen dem Öl und dem Katalysator – wodurch die Reaktionstemperatur nicht kontrolliert werden kann. Für frische Katalysatoren muss die Öltemperatur von etwa 320 °C beim alten Katalysator auf 150 °C gesenkt werden. Auf dieser Basis sollte die Temperatur allmählich erhöht werden, damit die Temperatur im Katalysatorbett im kontrollierbaren Bereich bleibt.
Frische Katalysatoren oder wiederaufbereitete Katalysatoren weisen aufgrund ihrer unverunreinigten Aktivzentren eine hohe Reaktionsaktivität auf. Zudem ist der Beginn der Reaktion schwer zu bestimmen. Außerdem entsteht beim Kontakt von frischen Katalysatoren mit Öl eine Adsorptionswärme von etwa 5 °C； Daher kommt es, wenn bei der Verwendung eines alten Katalysators die Ölzufuhr bei hohen Temperaturen erfolgt, zu einer heftigen Reaktion zwischen dem Öl und dem Katalysator – wodurch die Reaktionstemperatur nicht kontrolliert werden kann. Für frische Katalysatoren muss die Einlauftemperatur des Öls von etwa 320 °C beim alten Katalysator auf 150 °C gesenkt werden. Auf dieser Basis sollte die Temperatur allmählich erhöht werden, damit die Temperatur im Katalysatorbett im kontrollierbaren Bereich bleibt. Allerdings schaffen die niedrigen Einfülltemperaturen günstige Bedingungen für die Kontrolle der Temperatur im Schichtbett, doch sie führen zu einem weiteren Problem: Bei niedrigen Temperaturen wirkt der Reinigungs-Katalysator nicht mehr zur Reinigung. Es braucht eine Weile, um die Temperatur von 150 °C auf die Temperatur zu erhöhen, bei der die Reaktion beginnt. Dadurch gelangt das in den Rohstoffen enthaltene, in hohen Mengen vorhandene Stickstoff direkt in den Zerkleinerungsreaktor – was dazu führt, dass der Katalysator dauerhaft geschädigt wird. Daher darf in einem Reaktor bei niedrigen Temperaturen kein Öl mit hohem Stickstoffgehalt zugeführt werden, sondern nur Öl mit niedrigem Stickstoffgehalt. Die Qualitätskriterien für Öle mit niedrigem Stickstoffgehalt sind: Diesel mit einem Destillationsendpunkt nach ASTM von ≥330 °C und einem Gesamtstickstoffgehalt von ≤100 ppm.
Frische Katalysatoren oder wiederaufbereitete Katalysatoren weisen aufgrund ihrer unverunreinigten Aktivzentren eine hohe Reaktionsaktivität auf. Zudem ist der Beginn der Reaktion schwer zu bestimmen. Außerdem entsteht beim Kontakt von frischen Katalysatoren mit Öl eine Adsorptionswärme von etwa 5 °C； Daher kommt es, wenn bei der Verwendung eines alten Katalysators die Ölzufuhr bei hohen Temperaturen erfolgt, zu einer heftigen Reaktion zwischen dem Öl und dem Katalysator – wodurch die Reaktionstemperatur nicht kontrolliert werden kann. Für frische Katalysatoren muss die Einlauftemperatur des Öls von etwa 320 °C beim alten Katalysator auf 150 °C gesenkt werden. Auf dieser Basis sollte die Temperatur allmählich erhöht werden, damit die Temperatur im Katalysatorbett im kontrollierbaren Bereich bleibt. Allerdings schaffen die niedrigen Einfülltemperaturen günstige Bedingungen für die Kontrolle der Temperatur im Schichtbett, doch sie führen zu einem weiteren Problem: Bei niedrigen Temperaturen wirkt der Reinigungs-Katalysator nicht mehr zur Reinigung. Es benötigt eine Weile, um die Temperatur von 150 °C auf die Reaktionstemperatur zu erhöhen. Dadurch gelangt der in den Rohstoffen enthaltene, in sehr hohen Mengen vorhandene Stickstoff direkt in den Reaktor und verunreinigt dort den Katalysator dauerhaft. Daher darf in einem Reaktor bei niedrigen Temperaturen kein Öl mit hohem Stickstoffgehalt zugeführt werden, sondern nur Öl mit niedrigem Stickstoffgehalt. Die Qualitätskriterien für Öle mit niedrigem Stickstoffgehalt sind: Der Destillationsendpunkt nach ASTM darf 330 °C nicht überschreiten, und der Gesamtstickstoffgehalt darf 100 ppm nicht überschreiten